谷歌最近公布了一项关于量子计算的重要进展，使用一款名为Willow的新芯片，在五分钟内解决了一个传统计算机需要比宇宙历史更长时间才能解决的计算问题。这款新芯片拥有105个量子比特，这是量子计算机的基础单元。
量子计算机是一种遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的装置。其主要特点包括运行速度快、信息处理能力强、应用范围广。量子计算机的计算基础是量子比特，这些量子比特速度虽快但容易出错，可能会受到微小物体如外太空事件中的亚原子粒子的影响。
尽管目前谷歌在加州圣巴巴拉的量子实验室解决的问题尚无商业应用，但谷歌希望未来量子计算机能在医学、电池化学和人工智能等领域解决当今计算机无法解决的问题。根据谷歌的说法，即使是最快的超级计算机，也需要花费“10的25次方”年的时间才能完成这项计算，远远超过了宇宙的年龄。
随着芯片上量子比特数量的增加，错误累积可能使芯片性能不如传统计算机。自20世纪90年代以来，科学家一直在研究量子纠错技术。谷歌在12月9日发表于《自然》杂志的一篇论文中表示，他们找到了一种方法，将Willow芯片的量子比特串联起来，使得随着量子比特数量的增加，错误率下降，并且可以实时纠正错误，这是让量子机器实用化的关键一步。
回顾量子计算机的历史，2019年美国谷歌公司研制出53个量子比特的计算机“悬铃木”，在全球首次实现量子优越性。同年，IBM对谷歌的说法提出质疑，认为使用不同技术假设的传统系统可以在两天半内解决问题。此后，中国潘建伟团队也在量子计算领域取得了显著进展，构建了多个量子计算原型机，其中包括含113个光子的“九章二号”和66比特的“祖冲之二号”。2023年10月11日，量子计算原型机“九章三号”成功构建，能够在1微秒内算出当前全球最快超级计算机约需200亿年才能完成的最复杂样本。
量子计算不仅能够突破传统计算机的瓶颈，还能在各个领域带来巨大突破与革命。例如，在机器学习任务中，量子计算机可以加速神经网络的训练和优化过程。此外，在量子物理研究中，量子计算机能够模拟复杂的量子系统，帮助科学家更好地理解高温超导现象，为开发更高温度的超导材料提供理论支持。从基础科学研究到商业应用，量子计算展现了不可忽视的潜力。
